DE2156069C3 - Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von flexiblen und verstärkten Rohren aus Kunststoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von flexiblen und verstärkten Rohren aus Kunststoff, bei welcher ein Draht kontinuierlich von einer Vorratsspule in eine Wendeleinrichtung gegeben wird, die den Draht zu einer Drahtwendel formt, und wobei die Drahtwendel durch fio einen Spritzkopf eines mit fließfähigem Kunststoff gefüllten Extruders geführt wird.

Vorrichtungen zum kontinuierlichen Herstellen von flexiblen und verstärkten Rohren, bei welchen ein Draht kontinuierlich von einer Vorratsspule in eine Einrich- <>s tung gegeben wird, die den Draht zu einer stehenden, schraubenförmigen Wendel biegt und in der die Wendel anschließend beim Durchgang durch einen Extruder mit Kunststoff überzogen wird, sind bekannt (US-PS 32 45 852). Bei diesen bekannten Vorrichtungen verläßt die Drahtwendel die Wickelmaschine ohne DralL Außerdem können die einzelnen Windungen der Drahtwendel miteinander in Berührung gelangen.

Weiterhin ist es bei anderen Vorrichtungen bekannt den Abstand benachbarter Windungen der Drahtwendel während des Ummanteins mit der Kunststoffhülle mittels einer drehbaren Förderschnecke gleich groß zu halten (FR-PS 8 10 638 und US-PS 26 20 5H). Die dabei benutzten Drahtwendel sind vorgefertigt

Davon ausgehend, liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von flexiblen und mit einer Drahtwendel verstärkten Rohren aus Kunststoff zu schaffen, wobei von einem nicht gewendelten Draht und einem fließfähigen Kunststoff ausgegangen wird und wobei die einzelnen Windungen der Wendel mit gleicher Steigung und ohne sich gegenseitig zu berühren von dem Kunststoff umhüllt werden sollen.

Für eine Vorrichtung der eingangs beschriebenen Gattung wird diese Aufgabe dadurch gelöst daß die Wendeleinrichtung den Draht mit einem Drall versieht daß die Herstellungsgeschwindigkeit der Drahtwendel der Durchgangsgeschwindigkeit durch den Spritzkopf angepaßt ist und daß zum Fördern der Drahtwendel eine drehbare Gewindeschnecke mit gleichbleibender Steigung vorgesehen ist

in weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Rohrinnere zum Aufschrumpfen einer Kunststoffhülle auf die Drahtwendel an eine Einrichtung zum Erzeugen eines Unterdruckes angeschlossen werden. Dabei hat es sich als zweckmäßig erwiesen, den Unterdruckanschluß am Spritzkopf vorzusehen und über Bohrungen im Spritzkopf und in der Gewindeschnecke eine Verbindung zum Rohrinneren herzustellen.

Eine weitere Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß die Gewindeschnecke von einer feststehenden Hülse umgeben ist, die die Innenwandung einer Extruderdüse bildet, während die Außenwandung durch einen einstellbaren Ring gebildet ist. Um ein genaues Ausrichten der Gewindeschnecke mit dem Spritzkopf zu ermöglichen, hat es sich als zweckmäßig erwiesen, zur drehbaren Lagerung der Gewindeschnecke zwei im axialen Abstand voneinander angeordnete und auf dem Spritzkopf montierte Wälzlager vorzusehen. Außerdem sollte ein Antrieb für die Gewindeschnecke vorgesehen werden, der mit einer Antriebsscheibe zusammenarbeitet, wobei die Antriebsscheibe mit einer Bohrung zur Aufnahme der mit wendeiförmigen äußeren Ausnehmungen versehenen Gewindeschnecke und zur Abdekkung dieser Ausnehmungen versehen ist.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist mehrere Vorteile auf. So wirkt die Wendeleinrichtung in der Weise, daß der mit Kunststoff beschichtete Draht zur kontinuierlichen Herstellung einer stehenden Drahtwendel mit zueinander in einem bestimmten Verhältnis stehenden relativen Geschwindigkeit verdrillt und transportiert wird. Des weiteren wird die Drehzahl der Gewindeschnecke in Abhängigkeit von den Drehzahlen der Wendeleinrichtung zum direkten Hindurchführen der kontinuierlich hergestellten Drahtwendel durch den Spritzkopf zwecks kontinuierlicher Herstellung des flexiblen verstärkten Rohrs gesteuert.

Unter dem verwendeten Begriff »Kunststoff« werden in bezug auf das Schlauch- bzw. Beschichtungsmaterial für den Draht Thermoplaste, beispielsweise Vinyle, Polyolefine usw., oder Elastomere, beispielsweise

Natur- oder synthetischer Gummi, oder andere im plastischen Zustand fließbare Stoffe verstanden.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der F i g. 1 bis 5 erläutert Es zeigt

Fig. 1 eine Vorrichtung zum Herstellen von flexiblen und verstärkten Rohren aus Kunststoff in Draufsicht,

Fig.2 einen Schnitt im vergrößerten Maßstab entlang der Linie 2-2 in F i g. 1,

F i g. 3 einen Schnitt entlang der Linie 3-3 in F i g. 2,

F i g. 4 einen in der Vorrichtung gemäß F i g. 1 enthaltenen Spritzkopf im Längsschnitt,

Fig.5 einen im größeren Maßstab gezeichneten Ausschnitt des Austragendes des Spritekopfes gemäß F i g. 4 im Längsschnitt

Die in der F i g. 1 dargestellte Vorrichtung besitzt eine Wendeleinrichti.ng 15 passend zur Aufnahme eines mit Kunststoff beschichteten Drahtes W von einer Vorratsspule 16. Ein Rolienpaar 18 (Fig. 1 und 2) bildet einen .Spalt zur Aufnahme des Drahtes W vor dem Eintritt in die Wendeleinrichtung 15, um ein Verdrillen des Drahtes W zwischen der Vorratsspule 16 und dem Rollenpaar 18 zu verhindern. Die Wendeleinrichtung 15 besitzt weiterhin eine drehbare Basis 20 mit einem rohrförmigen Eintritt 21 in einem Wälzlager 22 und einem fluchtend dazu angeordneten rohrförmigen Austritt 23 in einem Wälzlager 24. Die Basis 20 dreht somit um die Achse der rohrförmigen Teile (Eintritt 21) und Austritt 23) und wird angetrieben von einem Motor 25 über einen Riemen 26, der um eine am rohrförmigen Eintritt 21 der Basis 20 befestigte Riemenscheibe 27 herum verläuft.

Der mit Kunststoff beschichtete Draht VV wird von dem Rollenpaar 18 durch ein gekrümmtes Führungsrohr 28 innerhalb des rohrförmigen Eintritts 21 der Basis 20 und sodann um ein Förderrad 30 mit einer Umfangsrille 31 zur Aufnahme des Drahtes geführt. Das Förderrad 30 ist auf einem Ende einer Welle 33 montiert, die in einem in einem Nabenabschnitt 36 der Basis 20 angeordneten Wälzlager 34 drehbar gelagert ist. Ein Kegelrad 38 sitzt auf dem ande; en Ende der Welle 33 und kämmt mit einem weiteren Kegelrad 39 mit drehbarer Lagerung in einem Wälzlager 41, das auf dem Eintritt 21 der Basis 20 montiert ist. Eine Riemenscheibe 42 ist fest mit dem Kegelrad 39 verbunden und wird über einen Keilriemen 46 von einem Motor 45 getrieben.

Eine Reihe von Rollen 48 ist über den Umfang des Förderrades 30 verteilt drehbar auf der Basis 20 gelagert. Sie besitzen flexible Außenflächen und haben die Aufgabe, den Draht Win der Umfanpsrille 31 des Förderrades 30 zu halten. Wird also das Förderrad 30 durch den Motor 45 gedreht, so wird der Draht VV von der Vorratsspule 16 abgezogen und durch die Rollen 18 bzw. durch das gekrümmte Führungsrohr 28 geführt.

Der Draht Wwird einmal um das Förderrad 30 gelegt und von diesem zwischen einen Satz äußerer Verformungsrollen 52 (F i g. 3) und eine innere Verformungsrolle 53 eingeführt, die drehbar auf der Basis 20 gelagert sind. Die Verformungsrollen 52, 53 besitzen auf ihrem Umfang Nuten und sind sowohl radial wie auch axial so eingerichtet, daß der Draht W in axial voneinander abgesetzte Windungen verformt wird, welche eine Drahtwendel 5(Fig.3) bilden. Die Verformungsrollen 52,53 sind so eingestellt, daß nach dem Verformen des Drahtes W zu der Drahtwendel 5" mit leichter Rückfederung der Durchmesser geringfügig kleiner als der Innendurchmesser des rohrförmigen Austritts 23 der Basis 20 ist.

Wie aus F i g. 1 ersichtlich, werden die Motoren 25, 45

von einem Hauptregler 55 aus betrieben. Während der Draht W über die Wendeleinrichtung 15 hinweg durch Drehung des Förderrades 30 zugeführt wird, wird die Basis 20 mit dem Motor 25 gedreht, um das Wendeln des Drahtes W um seine Längsachse im Bereich zwischen dem Förderrad 30 und dem Rollenpaar 18 zu bewirken. Die Motoren 25, 45 sind so zueinander eingestellt, daß während jeder einzelnen Umdrehung der Basis 20 vom Förderrad 30 genügend Draht W zugeführt wird, um eine Windung der Drahtwendel S zu bilden. Dementsprechend wird die Drahtwendel kontinuierlich hergestellt und bewegt sich ohne Dehnung um ihre Längsachse durch den Austritt 23.

Wie aus den F i g. 1 und 4 ersichtlich, wird die Drahtwendel 5 von der Wendeleinrichtung 15 direkt in einen Spritzkopf 60 eingeführt, der mit einem fließfähigen Kunststoff von einem Extruder 62 aus beschickt wird, in dem eine Schnecke 63 angeordnet ist. Der Spritzkopf 60 umfaßt ein hohles zylindrisches Gehäuse 65, das am Extruder 62 mittels eines Flansches 66 angeschlossen ist. der einen durch das Gehäuse 65 verlaufenden Eintritt 67 begrenzt. Das Gehäuse 65 besitzt eine zylindrische Bohrung 69 mit Ausgang von einem nach innen vorspringenden Flansch 71, der einen konischen Austritt 72 von kreisrundem Querschnitt begrenzt.

Ein patronenartiger Einsatz 75 in der Bohrung 69 umfaßt einen vorderen Teil 76, der unter Ausbildung einer sich vom Eintritt 67 erstreckenden, ringförmigen, konischen Verteilerkammer 78 mit einem rückwärtigen Teil 77 zusammenwirkt. Der rückwärtige Teil 77 des Einsatzes 75 begrenzt eine zylindrische Längsbohrung 80 mit Verlauf durch eine rohrförmige Hülse 81, die sich axial durch die Verteilerkammer 78 erstreckt. Ein Ring 85 ist zwischen dem Flansch 71 und dem vorderen Teil 76 des Einsatzes 75 angeordnet und besitzt eine zylindrische öffnung 86, welche der Aufnahme der Hülse 81 dient und mit dieser zusammenwirkend eine ringförmige zylindrische Extruderdüse 88 bildet. Der Ring 85 ist mittels eines Satzes von vier im gleichen Abstand angeordneten Schrauben 89 radial zur Hülse 81 lagemäßig fixiert.

Eine längliche Gewindeschnecke 90 erstreckt sich durch die Längsbohrung 80 innerhalb des Einsatzes 75 und besitzt einen einfachen äußeren Einschnitt 92, dessen Tiefe in etwa dem Durchmesser des Drahtes W entspricht. Die Teilung des Einschnitts 92 entspricht dem Abstand zwischen den Windungen der Drahtwendel S. Die Gewindeschnecke 90 ist im Einsatz 75 drehbar in einem Wälzlager 94 und einem im axialen Abstand angeordneten Wälzlager 96 angeordnet. Die Wälzlager sitzen in entsprechenden Vertiefungen 97 und 98 und werden in diesen durch ein rundes Gewindefittung 99 gehalten. Die Innenringe der Wälzlage^r 94, % sind im Preßsitz auf der Gewindeschnecke 90 angebracht, während der Außenring des Wälzlagers 96 axial durch das Gewindefitting 99 angepreßt wird in der Weise, daß die Gewindeschnecke 90 ohne Spiel oder Schlag in der Längsbohrung 80 dreht.

Die aus dem Einsatz 75 und der Gewindeschnecke 90 bestehende Baugruppe wird im Gehäuse durch eine ringförmige Platte 101 und eine Reihe von Schrauben 102 gehalten. Eine Antriebsscheibe 103 ist im Preßsitz auf dem vorderen vorspringenden Ende der Gewindestlinecke 90 montiert und wird durch einen Riemen 104 (Fig. 1) von einem Motor 105 angetrieben. Auch dieser Motor 105 wird über den Hauptregler 55 gefahren und so gesteuert, daß der Antrieb bzw. die Drehung der

Gewindeschnecke 90 mit einer Geschwindigkeit erfolgt, die zur Drehzahl der Motoren 25, 45 in einer bestimmten Beziehung steht.

Ein radial verlaufender Unterdruckanschluß 108 ist im Gehäuse 65 und im Einsatz 75 des Spritzkopfes 60 ausgebildet und über eine Leitung 109 mit einer entsprechenden — nicht dargestellten — Vakuumquelle verbunden. Der Unterdruckanschluß 108 verläuft nach innen in Richtung auf die Längsbohrung 80 bis in den Bereich von vier radial verlaufenden Kanälen 110 (Fig.4), die in der Gewindeschnecke 90 ausgebildet sind. Ein Durchlaß 112 erstreckt sich von diesen Kanälen UO axial durch die Gewindeschnecke 90 bis zum Austragende derselben und wirkt mit den Kanälen 110 in der Weise zusammen, daß im Bereich des Austragendes der Gewindeschnecke 90 ein Vakuum gebildet wird.

Wird nunmehr die Drahtwendel S von der rotierenden Gewindeschnecke 90 durch den Spritzkopf 60 befördert, so wird eine Kunststoffhülle T(F i g. 5) auf die Drahtwendel S und um diese herum aufgebracht bzw. aus der Extruderdüse 88 aufgespritzt. Die heiße Kunststoffhülle T wird nach innen eingezogen bzw. eingeschrumpft unter der Einwirkung des Vakuums, das durch den Durchlaß 112 sowie durch den Abstandsbereich zwischen der äußeren Oberfläche der Gewindeschnecke 90 und der inneren Oberfläche der Hülse 81 des Einsatzes 75 hindurch gebildet wurde. Das die Schrumpfung der Kunststoffhülle T bewirkende Vakuum erzeugt eine feste Verbindung zwischen der Kunststoffhülle und dem mit Kunststoff beschichteten Draht W.

Der Motor 64 zum Antrieb der Schnecke 63 des Extruders 62 wird in Abhängigkeit von der axiale Vorschubgeschwindigkeit der Drahtwendel Sgesteuert so daß die Kunstsioffhülle Tmit einer Geschwindigkei extrudiert wird, die zur Ausbildung der Windungen dei s Drahtwendel Sausreicht.

Die extrudierte Kunststoffhülle Tund die Drahtwen del 5 bilden ein Rohr C, das in einer Kühlvorrichtun 115 (Fig. 1) entweder ein Wasserbad durchläuft ode einer Wassersprühbehandlung aus einer Reihe vo

,ο Düsen 117 ausgesetzt wird. Nach Abkühlung der extrudierten Kunststoffhülle Γ kann das Rohr C durch einen Heißluftstrom aus einer Reihe von Düsen IH getrocknet und anschließend auf eine Rolle gewickel oder in Abschnitte von vorbestimmter Länge unterteil

,<; weiden.

Fs liegt im Rahmen der Erfindung, die Wendeleinrich tung 15 und die Förderschnecke 90 des Spritzkopfes 6( zum kontinuierlichen Herstellen eines flexiblen un< verstärkten Rohres dahingehend abzuwandeln, daß di

₂₍, Drahtwendel aus zwei oder mehr isolierten elektrische! Leitungsdrähten gebildet wird. Eine solche Leitung wire bei einem Staubsauger zur elektrischen Kraftübertra gung vom Hauptaggregat zu einem tragbaren Saugkop mit eingebautem motorgetriebenen Klopfer benutzt

2_S Das heißt, daß die Wendeleinrichtung 15 leicht für di Aufnahme von zwei oder mehr beschichteten ode isolierten Drähten W zwecks Verformung derselben ir eine doppel- oder dreigängige Drahtwendel abgewan delt werden kann. Eine abgewandelte Förderschneck

jo 90 in entsprechend doppel- oder dreigängiger Ausfüh rung würde in diesem Falle zur Hindurchführung de Mehrfachwindungen durch den Spritzkopf 60 benutzt

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

21 56 Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum kontinuierlichen Herstellen von flexiblen und verstärkten Rohrea aus Kunststoff, s bei welcher ein Draht kontinuierlich von einer Vorratsspule in eine Wendeleinrichtung gegeben wird, die den Draht zu einer Drahtwendel formt, und wobei die Drahtwendel durch einen Spritzkopf eines mit fließfähigem Kunststoff gefüllten Extruders geführt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Wendeleinrichtung (15) den Draht (W) mit einem Drall versieht, daß die Herstellungsgeschwindigkeit der Drahtwendel (S) der Durchgangsgeschwindigkeit durch den Spritzkopf (60) angepaßt ist ι s und daß zum Fördern der Drahtwendel (S) eine drehbare Gewindeschnecke (90) mit gleichbleibender Steigung vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Aufschrumpfen einer Kunststoffhülle (T) auf die Drahtwendel (S) das Rohrinnere an eine Einrichtung zum Erzeugen eines Unterdruckes anschließbar ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterdruckanschluß (108) am 1$ Spritzkopf (60) vorgesehen ist und über Bohrungen im Spritzkopf und in der Gewindeschnecke (90) mit dem Rohrinneren in Verbindung steht.

4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gewindeschnecke (90) von einer feststehenden Hülse (81) umgeben ist, die die Innenwandung einer Extruderdüse (88) bildet, während die Außenwandung durch einen einstellbaren Ring (85) gebildet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch zwei im axialen Abstand voneinander angeordneter und auf dem Spritzkopf (60) zur drehbaren Lagerung der Gewindeschnecke (90) montierter Wälzlager (94,96), von denen mindestens eines verstellbar ist, um ein genaues Ausrichten der Gewindeschnecke (90) mit dem Spritzkopf (60) zu ermöglichen.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Antrieb für die Gewindeschnecke (90) vorgesehen ist, der mit einer Antriebsscheibe 4s (103) zusammenarbeitet, wobei die Antriebsscheibe mit einer Bohrung zur Aufnahme der mit wendeiförmigen äußeren Ausnehmungen versehenen Gewindeschnecke (90) und zur Abdeckung dieser Ausnehmungen versehen ist. 5ⁿ